能源短缺是人类社会面临的重大问题,利用化学反应可实现多种形式的能量相互转化。请回答以下问题:
(1)由气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量叫键能。从化学键的角度分析,化学反应的过程就是旧键断裂和新键的形成过程。已知反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-93 kJ·mol-1。试根据表中所列键能数据,计算a 的数值为_______kJ/mol。
化学键 |
H-H |
N-H |
N≡N |
键能/kJ·mol-1 |
436 |
a |
945 |
(2)甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。已知在常压下有如下变化:
① 2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ΔH =a kJ/mol
② H2O(g)=H2O(l) ΔH =b kJ/mol
写出液态甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水的热化学方程式: 。
(3)可利用甲醇燃烧反应设计一个燃料电池。如下图1,用Pt作电极材料,用氢氧化钾溶液作电解质溶液,在两个电极上分别充入甲醇和氧气。
①写出燃料电池正极的电极反应式 。②若利用该燃料电池提供电源,与图1右边烧杯相连,在铁件表面镀铜,则铁件应是 极(填”A”或”B”);当铁件的质量增重6.4g时,燃料电池中消耗氧气的标准状况下体积为 L。
(4)如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法,那么可以设想用如图2装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾(电解槽内的阳离子交换膜只允许阳离子通过,阴离子交换膜只允许阴离子通过)。
①该电解槽的阳极反应式为 ,单位时间内通过阴离子交换膜的离子数与通过阳离子交换膜的离子数的比值为 。
②从出口D导出的溶液是 (填化学式)。
现有含NaCl、Na2SO4和NaNO3的混合物,选择适当的试剂将其转化为相应的沉淀或固体,从而实现Cl-、SO42-、和NO3-的相互分离。相应的实验过程可用下图表示:请回答下列问题
(1)写出实验流程中下列物质的化学式:试剂X ,沉淀A 。
(2)按此实验方案得到的溶液3中肯定含有 (填化学式)杂质;为了解决这个问题,可以向溶液3中加入适量的 。
(3)上述实验流程中加入过量的Na2CO3的目的是____________,确认Na2CO3已过量的实验方法是:___________________________
(4)写出步骤①中发生反应的离子方程式:__________________________________;
(1)现有下列物质 ①Fe、② HCl气体、③NaOH固体、④NH3气体、⑤ KCl溶液、⑥CH3COOH、⑦SO3、⑧乙醇、⑨BaSO4固体请用以上物质回答下列问题。(填序号)电解质: ;非电解质: ;上述状态能导电的是: 。
(2)按要求写出方程式。
①Mg(OH)2和盐酸: (写出离子方程式)
②足量澄清石灰水通入少量CO2: (写出离子方程式)
③Fe2(SO4)3: (写出电离方程式)
④H++OH—=H2O: (写出对应的化学方程式)
⑤CO32—+2H+=CO2↑+H2O: (写出对应的化学方程式)
对乙酰氨基苯酚I()是最常用的非甾体消炎解热镇痛药,可用如下方法合成:
请回答下列问题:
(1)A.B.C.D.E中能使酸性高锰酸钾溶液褪色的物质为 (写结构简式),H所含官能团的名称是 ;
(2)①②③④中属于取代反应的是 ;
(3)关于I的说法不正确的是 ___________________________
A.1 mol的I与氢氧化钠反应消耗1 mol氢氧化钠
B.1 mol的I与氢气反应消耗4 mol氢气
C.可与溴水发生加成反应
D.分子中的所有原子共面
(4)写出符合下列条件的D的同分异构体__________
①五元环化合物;②含酯基;③可与金属钠反应产生氢气。
(5)写出反应④的化学方程式: 。
(1)下图是金属镁与卤素反应的能量变化图(反应物和产物均为25 ℃时的稳定状态)。
①由图可知Mg与卤素单质的反应均为放热反应,判断依据是 ;推测化合物的热稳定性顺序为MgI2 MgF2(填“>”“=”或“<”)。
②此温度下Mg与氯气生成19 g MgCl2,则产生的热效应为 kJ
(2)FeS2焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25 ℃、101 kPa时:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH1=-197 kJ·mol-1;
H2O(g)===H2O(l) ΔH2=-44 kJ·mol-1;
2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)===2H2SO4(l)ΔH3=-545 kJ·mol-1
则SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是_______________________________。
A是某工厂废旧机械表面上红色固体的主要成分Fe2O3,B、C、F都是单质,D、F都是无色无味的气体,它们之间的相互转化关系如下图所示:
请回答:
(1)写出下列物质的化学式:B________,C________,F________。
(2)写出气体D和过量澄清石灰水反应的离子方程式:__________________________。
(3)写出A和B反应的化学方程式:________________________________________